DE2660394C2 - Probenahmegerät zur Entnahme von Bodenproben aus dem Grund tiefer Gewässer - Google Patents
Probenahmegerät zur Entnahme von Bodenproben aus dem Grund tiefer GewässerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Probenahmegerät zur Entnahme von Bodenproben aus dem Grund tiefer
Gewässer als freibewegliches Gerät mit Auftriebs- und Ballastelementen, mit einer zentralen Verriegelungsvorrichtung
für symmetrisch zur Mittelachse des Geräts angeordnete Greiferschaufeln, die beim Absinken des
Geräts geöffnet sind und beim Auftreffen auf den Boden des Gewässers durch einen zentralen Hauptstab
entriegelt werden, so daß sie zur Aufnahme der Bodenprobe mittels eines Seüzugsystems in Förderstellung
gehen können.
Ein derartiges Gerät ist durch die US-PS 35 72 129 schon bekannt geworden. Dabei stehen die Greiferschaufeln
durch elastische Zugmittel in der Ausgangsstellung (Offenstellung) unter Spannung. In dieser
Offenstellung liegen walzenförmige Ballastelemente frei in Ausnehmungen der Oberseiten der Greiferschaufeln
auf. Nach dem Ausklinken der elastischen Zugmittel durch die Verriegelungsvorrichtung werden die
Greiferschaufeln durch die Kraft der elastischen Seile, anfänglich noch unterstützt durch das Drehmoment der
Ballastelemente, in die Schließstellung unter Abwerfung der Ballastelemente gebracht. Es hat sich gezeigt, daß
beim Einsatz dieser bekannten Geräte gewisse Nachteile auftraten: Wenn aus irgendwelchen Gründen die
Greiferschaufeln sich nicht schließen können, sei es, daß ein elastisches Seil gerissen ist oder daß sich die
Greiferschaufel an Sedimentbrocken verklemmen und nicht schließen können, dann ist das Gerät verloren, weil
die Bellasigewichte nicht abgeworfen werden und das Gerät infolgedessen nicht aufschwimmen kann. Sollten
die Greiferschaufeln so weit geschwenkt sein, daß die Ballastgewichte gerade abgeworfen sind und sich dann
ein Verklemmen einstellt, dann würde aus den halbgeöffneten Schaufeln der größte Teil der eingesammelten
Proben be'm Auftauchen wieder herausfallen. Dazu kommt noch, daß die elastischen Zugmittel ein der
Alterung und Temperatureinflüssen unterworfenes empfindliches Bauteil darstellen und außerdem den
freien Nutzungsraum der Grciferschaufeln erheblich beeinträchtigen.
Eine weitere bekannte Greifervorrichtung nach der DE-AS 23 36 800 verwendet ebenfalls elastische Zugseile
und ein auf den Greiferschaufeln aufliegendes Ballastgewicht. Das Gerät ist nur für kk .ne Mengen von
Proben im Gewicht von maximal etwa 3,5 kg geeignet und im wesentlichen mit denselben Nachteilen behaftet,
wie die Ausführung nach Her vorerwähnten US-PS.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Probenahmegerät zu schaffen, daß diese Nachteile nicht
aufweist, eine erhöhte Leistung bei der Probenahme erbringt und gleichzeitig eine hohe Sicherheit hinsichtlich
des Auftauchens und der Wiederverwendbarkeit gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Anspruch I gekennzeichneten Merkmale.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß für das Schließen der Greiferschaufeln und das Abwerfen
der Ballastgewichte zwei voneinander kinematisch und dynamisch getrennte Systeme vorzusehen sind, um eine
wesentliche Steigerung der Aufschwimmsicherheit und der Effizient der Probenahme zu erreichen.
Weitere zweckmäßige Ausbildungsformen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des
erfindungsgemäßen Probenahmegeräts dargestellt, wobei sich weitere Vorteile aus der Figurenbeschreibung
ergeben. Es zeigt
Fig. 1 eine Ansicht des Geräts in Schließstellung, entsprechend der Aufschwimmstellung, ohne Ballastele-
mente;
F i g. 2 eine Seitenansicht desselben Geräts;
F i g. 3 dasselbe Gerät mit Greiferschaufeln in Offenstellung, mit Ballastelementen;
F i g. 4 einen Schnitt durch die Verriegelungsvorrichtung;
Fig.5 eine Ansicht des Geräts mit Bunkerbehältern
und Greiferschaufeln in Offenstellung;
Fig. 6 dasselbe Gerät mit Greiferschaufeln in Schließstellung nach Abwurf der Ballastelemente;
F i g. 7 eine Seitenansicht desselben Geräts;
Fig.8—10 ein kinematisches Schema des Vorgangs
beim Auftreffen des Geräts auf dem Grund des Gewässers.
In F i g. 1 und 2 ist das Gerät nach dem Abwerfen der Ballastelemente und dem Schließen der Greiferschaufeln
dargestellt, also in dem Zustand, in dem es zur Oberfläche des Gewässers aufschwimmt. Man erkennt
dabei die Greiferschaufeln 15 und 15', die Greifer 4 und 4' mit den Ausschnitten 16 und den Raststellungen 17 für
die Ballastelemente, weiterhin das Seilzugsystem mit den Seilen. 19,19' und das Auftriebselement 20.
F i g. 3 zeigt das Gerät in Absinkstellung, mit geöffneten Greiferschaufeln 15, 15' und den Ballastelementen
18, 18'. Der Hauptstab 26 reicht weit unter die Greiferschaufeln 15,15'. Beim Auftreffen auf den Boden
des Gewässers wird der Hauptstab 26 bei weiter absinkendem Gerät nach oben geschoben. Dabei
werden zuerst die Anschläge 22 mit nach oben genommen, die die Ballastelemente 18 in Gestalt von
Wälzkörpern aus ihren Raststellungen 17 in die Ausschnitte 16 drängen, aus denen sie dann frei abfallen
können. Bei seinem weiteren Weg nach oben löst der Hauptstab 26 die zentrale Verriegelungseinrichtung 23
aus und nun kann die Auftriebskraft der Auftriebselemente 20 über das Seilzugsystem das Schließen der
Greiferschaufeln 15,15' bewirken. Das Seilzugsystem ist oberhalb der Greiferschaufeln 15, 15' angeordnet, es
beeinträchtigt somit nicht den freien Raum der Greiferschaufeln, so daß diese voll für die Aufnahme
von Bodenproben genutzt werden können. Das Seilzugsystem besteht aus zwei Seilen 19, 19', die
flaschenzugartig wechselweise an den Greifern 4, 4' angreifen. Jedes Seil 19,19' ist dabei mit seinem unteren
Ende an einem Bolzen 1,1' der Greifer 4, 4' angelenkt und um eine auf dem Bolzen 1, Γ sitzende Rolle 2,2' des
anderen Greifers 4, 4' herumgeführt, um dann über Rollen 3,3' und Führungen 5,5' mit ihren oberen Enden
zu einer Befestigung an den Auftriebselementen 20, zu
führen.
F i g. 4 zeigt einen Schnitt durch die Verriegelungseinrichtung 23. Man erkennt den Hauptstab 26, der einen
Nockenabschnitt 25 aufweist. Beim Hochgehen des Hauptstabes 26 kommt dieser Nockenabschnitt in den
Bereich von mindestens zwei federbelasteten Bolzen 24, die sich dann zurückziehen können und die Verriegelung
für die Greifer4,4' freigeben.
Fig.5 zeigt eine Variante des Geräts, nämlich eine
Ausführung mit Bunkerbehältern 35, 35', die mit Ballastelementen 34, 34' in Gestalt von Kugeln oder
auch Schrott gefüllt sind. Der Hauptstab 39 hat eine
ίο Traverse 32, an der Stäbe 38,38' angeienkt sind, die die
Greiferschaufeln 15, 15' geöffnet halten. Zu diesem Zweck sind an den Bolzen 1, 1' der Greifer 4, 4'
Halterungen 6, 6' drehbar befestigt, in denen die Stäbe 38, 38' festsitzen. Über diese Halterungen 6, 6' ragt ein
Ende der Stäbe 38, 38' hinaus, das als Abstützung für einen Anschlag 36,36' dient, der an dem Bunkerbehälter
35, 35' sitzt und dessen Kippen um seine Achse 37, 37' zunächst verhindert. Wenn aber der Hauptstab 39
weiter nach oben geht, kommt das Ende der Stäbe 38, 38' von den Anschlägen 36, 36' frei und der
Bunkerbehälter 35, 35' kann um seine Achse 37, 37' kippen und dabei die Ballastelemente 34, 34' entleeren
(Fig. 8bis 10).
Der Betrieb des Probenahmegeräts verläuft in folgender Weise:
Vor der Beförderung des Probenahmegeräts vom Schiff ins Gewässer wird ein vollständiges Öffnen der
Greiferschaufeln 15, 15' vorgenommen, wodurch ihre Selbstsicherung durch die Stäbe 38,38' gewährleistet ist.
Dabei sichert die Verschlußvorrichtung 23 infolge der Einwirkung der Stäbe 38, 38' auf den Anschlag 36, 36'
ein Festhalten der Bunkerbehälter 35, 35' in Aufrechtstellung, wonach in die Bunkerbehälter 35, 35' die
erforderliche Menge an Ballastelementen 34, 34' eingefüllt wird.
Bei Anschlag des Hauptstabes 39 gegen den Grund des Gewässers wird dieser nach aufwärts verschoben,
wodurch erst das Abwerfen der Ballastelemente 34, 34' über die Anschläge 22 erfolgt, worauf die Verriegelungsvorricntung
23 die Stäbe 38, 38' freigibt und die Greiferschaufeln 15,15' sich zu schließen beginnen. Das
Schließen der Greiferschaufeln 15, 15' erfolgt unter Einwirkung der nach dem Archimedischen Prinzip
durch das Auftriebselement 20 erzeugten Auftriebs-
•45 kraft, die durch die Seile 19, 19' übertragen wird. Nach
der vollständigen Schließung der Greiferschaufeln 15, 15' ist der Probenahme-Arbeitstakt beendet, und das
Probenahmegerät, das durch das Auftriebselement 20 eine positive Schwimmfähigkeit erhält, taucht an der
Gewässeroberfläche auf und wird z. B. mittels Ortungsgeräts und passiven Reflektors 33 aufgefunden und an
Bord des Schiffes genommen.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Probenahmegerät zur Entnahme von Bodenproben aus dem Grund tiefer Gewässer als
freibewegliches Gerät mit Auftriebs- und Ballastelementen, mit einer zentralen Verriegelungsvorrichtung
für symmetrisch zur Mittelachse des Geräts angeordnete Greiferschaufeln, die beim Absinken
des Geräts geöffnet sind und beim Auftreffen auf den Boden des Gewässers durch einen zentralen
Hauptstab entriegelt werden, so daß sie zur Aufnahme der Bodenprobe mittels eines Seilzugsystems
in Förderstellung gehen können, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zentralen
Hauptstab (26,39) Elemente (22; 38,38') verbunden sind, über die kurz vor der Entriegelung der
Greiferschaufeln (15, 15') das Abwerfen der Ballastgewichte (18,18 ; 34,34') erfolgt.
2. Probenahmegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der zentrale Hauptstab (26)
beim Auftreffen auf den Boden und bei geöffneten Greiferschaufeln (15, 15'; Fig.3) zuerst durch seine
Aufwärtsbewegung Anschläge (22) mit nach oben nimmt, die die Ballastelemente in Gestalt von
Wälzkörpern (18, 18') auf ihrer Raststellung (17) in Ausschnitte (16) drängen, aus denen sie frei abtallen
können, und daß der Hauptstab (26) auf seinem weiteren Weg nach oben die zentrale Verriegelungsvorrichtung
(23) betätigt, worauf die Auftriebskraft der Auftriebselemente (20) über das Seilzugsystem m
(19,19') das Schließen der Greiferschaufeln (15,15')
bewirkt (F ig. 1 bis 3).
3. Probenahmegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Verriegelungsvorrichtung
(23) aus federbelasteten Bolzen (24) besteht, J5 die beim Hochgehen des Hauptstabes (26) in dessen
Nockenabschnitt (25) einrasten (Fig. 4).
4. Probenahmegerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, das! das Seilzugsystem
oberhalb der Greiferschaufeln (15, 15'} angeordnet ist und aus zwei Seilen (19,19') besteht, wobei jedes
Seil (19, 19') mit seinem unteren Ende an einem Bolzen (1, Γ) der Greifer (4, 4') angelenkt und um
eine auf dem Bolzen (1, V) sitzende Rolle (2, 2') des anderen Greifers (4, 4') herumgeführt ist, um dann
über Rollen (3, 3') und Führungen (5, 5') mit ihren oberen Enden zu einer Befestigung an den
Auftriebselementen(20)zu führen(Fig. 1 bis 10).
5. Probenahmegerät nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits einer so
Traverse (32) des Hauptstabes (39) Stäbe (38, 38') angelenkt sind, die die Greirerschaufeln (15, 15')
geöffnet halten, indem sie mit ihrem anderen Ende in Halterungen (6,6') an den Bolzen (1,1') der Greifer
(4,4') befestigt sind, und gleichzeitig mit einem über
diese Halterungen (6, 6') hinausragenden Teil als Abstützung für einen Anschlag (J6, 36') dienen, der
an einem Bunkerbehälter (35, 35') sitzt und dessen Kippen um seine Achse (37,37') zunächst verhindert,
bei der Verschiebung des Hauptslabes (39) nach oben aber die Kippbewegung des Bunkerbehälters
(35,35') zur Entleerung der Ballastelemente (34,34')
freigibt(Fig. 5bis 10).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BI | Miscellaneous see part 2 | ||
| OI | Miscellaneous see part 1 | ||
| OD | Request for examination | ||
| AC | Divided out of |
Ref country code: DE Ref document number: 2631270 Format of ref document f/p: P |
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| D2 | Grant after examination | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |